Cara kerja recloser otomatis (AR) di jaringan listrik

Persyaratan daya utama konsumen adalah keandalan dan catu daya tanpa gangguan. Aliran energi transportasi dari jaringan listrik mencakup ratusan dan ribuan kilometer. Pada jarak seperti itu, saluran listrik dapat dipengaruhi oleh berbagai proses alami dan fisik yang merusak peralatan, menimbulkan arus bocor atau korsleting.

Untuk mencegah penyebaran kecelakaan, semua saluran listrik dilengkapi dengan perlindungan yang secara terus-menerus memantau semua parameter daya listrik yang diperlukan secara real time dan jika terjadi kegagalan fungsi, segera putuskan daya dari saluran listrik dengan mengoperasikan sakelar daya yang dipasang di sisi ujung garis generator.

Untuk tujuan ini, semua saluran listrik diletakkan di antara node transportasi yang berpindah, yang disebut gardu listrik, di mana perangkat daya, perangkat pengukur, serta peralatan perlindungan dan otomasi terkonsentrasi.

Kegagalan saluran listrik dapat terjadi karena berbagai alasan dengan durasi yang berbeda-beda. Biasanya mereka dibagi menjadi dua kelompok akting:

1. jangka pendek;

2. untuk waktu yang lama.

Contoh manifestasi pertama dari kesalahan dapat berupa seekor bangau yang terbang di atas konduktor saluran listrik di atas sehingga dengan sayapnya yang melebar mengurangi hambatan listrik dari lapisan isolasi udara antara potensial fase dan dengan demikian menciptakan jalur untuk a arus hubung singkat melewati tubuhnya.

Kasus kedua dicirikan oleh pengacau yang menembakkan isolator dari senapan berburu dengan senjata api, penghancuran penyangga akibat bencana alam atau benturan oleh kendaraan yang menabrak tiang dengan kecepatan tinggi dalam jarak pandang yang buruk.

Dalam kedua kasus tersebut, proteksi akan mendeteksi kesalahan dan membuka pemutus. Arus hubung singkat akan berhenti melewati lokasi hubung singkat, terbentuk pemutusan arus tanpa arus.

Tetapi konsumen listrik membutuhkan suplai listrik karena mereka tidak bisa lagi hidup tanpanya. Oleh karena itu, perlu menghidupkan saluran dengan sakelar dan secepat mungkin.

Ini dilakukan secara otomatis dalam beberapa tahap atau secara manual oleh personel operasi sesuai dengan algoritme yang ditentukan secara ketat.

Cara Kerja Reclose Otomatis (AR).

Semua gardu listrik memiliki sakelar daya yang dapat dikontrol oleh sistem otomasi atau dengan tindakan operator. Untuk itulah mereka diperlengkapi solenoida:

• menyalakan;

• matikan.

Menerapkan tegangan ke hasil solenoida yang sesuai dalam pergantian jaringan utama.Pertimbangkan opsi untuk mengontrol pemutus sirkuit secara otomatis melalui recloser otomatis khusus.

Setelah saluran listrik terputus dari perlindungan, penutupan otomatis segera dimulai. Tetapi itu tidak memberikan tegangan ke saluran segera setelah pemutusan, tetapi dengan penundaan waktu yang diperlukan untuk penghancuran diri sendiri dari penyebab jangka pendek, misalnya, seekor bangau tersengat listrik di tanah.

Untuk setiap jenis saluran listrik, berdasarkan studi statistik, waktunya sendiri direkomendasikan, memastikan periode kerusakan jangka pendek. Biasanya sekitar dua detik atau lebih (hingga empat).

Setelah waktu yang ditentukan berlalu, otomatisasi memasok tegangan ke solenoida pengaktifan: saluran dioperasikan. Dalam situasi ini, aktivasi dapat dilakukan:

1. berhasil ketika kerusakan telah hilang dengan sendirinya (bangau telah melewati zona kabel);

2. gagal jika, misalnya, layang-layang mengenai kabel dan kabel pengikatnya tidak sempat terbakar sampai habis.

Setelah inklusi berhasil, semuanya menjadi jelas. Pemadaman listrik singkat tidak akan membahayakan pengguna dan dalam banyak kasus mereka tidak akan menyadarinya.

Jika terjadi pemadaman otomatis yang gagal, situasi dengan konsumen menjadi rumit: kesalahan tetap ada, dan pelindung saluran telah melepaskan tegangan darinya lagi - konsumen terputus lagi. Dengan demikian, upaya pertama untuk menutup kembali tidak berhasil.

Untuk meningkatkan keandalan informasi, setelah beberapa waktu, misalnya 15 ÷ 20 detik, upaya otomatis kedua dilakukan untuk menghidupkan saluran yang sedang dimuat.

Praktik penggunaan penutupan otomatis ganda saluran listrik tegangan tinggi telah menunjukkan keefektifannya dalam 15 kasus penggerak dari seratus. Mempertimbangkan bahwa hingga 50% pemutusan darurat dihilangkan oleh pemutus sirkuit pertama dan hingga 15% oleh yang kedua, keandalan keseluruhan untuk mengalihkan saluran di bawah beban dengan menggunakan siklus ganda meningkat secara signifikan, mencapai level 60 ÷ 65% .

Jika, setelah upaya penyambungan kembali yang kedua, kesalahan tidak teratasi dan proteksi trip pemutus sirkuit lagi, maka kesalahan bersifat permanen dan memerlukan penilaian visual oleh personel servis dan perbaikan. Tidak mungkin menyalakan saluran seperti itu di bawah beban sampai kesalahan dihilangkan oleh kru lapangan. Dan butuh waktu untuk menemukan tempat itu dan melakukan pekerjaan perbaikan.

Tegangan diterapkan ke area yang diperbaiki dalam mode manual setelah banyak pemeriksaan dilakukan untuk mengesampingkan terulangnya kesalahan.

Prinsip pengoperasian recloser otomatis yang dipertimbangkan untuk saluran udara sepenuhnya cocok untuk perangkat kontrol bus, seksi, transformator, motor listrik, dan peralatan listrik bertegangan rendah atau bertegangan tinggi lainnya.

Persyaratan Tutup Ulang Otomatis

Kecepatan hidupkan

Untuk menciptakan keandalan sistem, perlu untuk memilih kondisi optimal untuk mengatur otomasi berdasarkan faktor-faktor berikut:

• penyediaan interupsi untuk mencegah ionisasi media, tidak termasuk pengapian ulang busur jika terjadi penyalaan yang tergesa-gesa;

• kemungkinan desain teknis pemutus sirkuit untuk mengalihkan beban dengan cepat ke mode darurat;

• membatasi gangguan jeda non-saat dalam pengoperasian peralatan dan karakteristik lain dari proses teknologi.

Kondisi peluncuran

Otomasi harus bekerja setelah shutdown apa pun dengan perlindungan atau operasi sakelar yang salah dan spontan. Saat menyalakan secara manual atau menggunakan remote control, penyambungan ulang otomatis seharusnya tidak berfungsi, karena jika terjadi kesalahan personel, misalnya, jika pembumian portabel atau stasioner dibiarkan dan tidak dilepas, proteksi akan trip kesalahan, dan voltase tidak dapat diterapkan kembali padanya.

Oleh karena itu, secara struktural, penutupan otomatis setelah perjalanan jauh belum siap untuk beroperasi dan memulihkan karakteristiknya dalam beberapa detik sejak pemutus dihidupkan.

Durasi beberapa power-up

Cadangan energi dari perangkat penutup otomatis harus memastikan pelaksanaan siklus secara otomatis oleh pemutus sirkuit:

1. Off — On — Off untuk operasi satu kali;

2. Off — On — Off — On — Off untuk algoritma ganda.

Di akhir siklus, otomatisasi harus dinonaktifkan.

Tetapkan titik setel jam

Lama penundaan antara trip pemutus arus dan pengaktifan peralatan otomatis harus disesuaikan oleh personel pengoperasian, dengan mempertimbangkan kondisi lokal tertentu.

Pemulihan kinerja

Setelah pengoperasian sistem otomatis berhasil, cadangan energinya hilang.Itu harus pulih dengan waktu singkat yang telah ditentukan untuk memperingatkan perangkat untuk operasi baru saat startup.

Keandalan perintah yang dikeluarkan oleh otomatisasi

Besarnya sinyal keluaran dan durasinya dari otomatisasi harus cukup untuk mengontrol pemutus sirkuit dengan andal.

Kemampuan untuk memblokir operasi

Dalam jaringan listrik, kondisi dibuat ketika perlindungan tertentu harus mengecualikan operasi penutupan otomatis setelah aktivasi. Misalnya, ketika frekuensi dalam jaringan berkurang karena koneksi sejumlah besar pengguna, beberapa di antaranya harus diputus. Urutan operasi semacam itu disediakan dalam desain bongkar frekuensi, di mana koneksi yang kurang kritis sudah ditetapkan untuk menghilangkan daya darinya. Dalam hal ini, operasi penutupan otomatisnya harus diblokir oleh perintah pemblokiran yang berasal dari perlindungan yang sesuai.

Jenis perangkat penutup otomatis

Beberapa tindakan

Tergantung pada tujuan penutupan otomatis, mereka dirancang untuk beroperasi dalam satu atau dua siklus. Penelitian praktis menunjukkan bahwa jika Anda memasang triple automatic reclosing, maka efisiensinya tidak melebihi 3%, dan ini sangat kecil. Oleh karena itu, sistem otomasi semacam itu tidak digunakan sama sekali.

Metode mempengaruhi aktuasi pemutus sirkuit

Aktuator pegas dan beban lama menggunakan desain penutup mekanis, mentransfer gaya pegas yang dimuat sebelumnya atau beban yang diangkat langsung ke perangkat pemutus tanpa penundaan waktu.

Mekanisme seperti itu tidak memerlukan sumber daya tambahan, tetapi memiliki jeda kecil tanpa arus dan perangkat kompleks yang tidak terlalu andal. Sekarang sudah tidak digunakan dan sudah diganti seluruhnya dengan sistem kelistrikan.

Jumlah fase pemutus arus terkontrol

Sirkuit pelindung dan otomatis dapat bekerja secara bersamaan pada ketiga fase sirkuit atau memilih salah satu tempat terjadinya insiden.

Penutupan otomatis tiga fase (TAPV) agak lebih sederhana dalam desain dan prinsip operasi, dan fase tunggal (OAPV) dibangun sesuai dengan skema yang lebih kompleks, memiliki sejumlah besar elemen pengukuran dan logika. Misalnya, pada panel standar versi relai, TAPV ditempatkan dalam kotak yang berukuran kurang dari setengah lebar panel.

Menempatkan elemen logika yang beroperasi menurut algoritme OAPV membutuhkan ruang di area yang ditempati oleh panel terpisah.

Dengan diperkenalkannya relai statis dan perangkat mikroprosesor, ukuran otomasi mulai berkurang secara signifikan.

Metode kontrol untuk sirkuit penutupan otomatis

Saat pemutus sirkuit diberi daya sesuai perintah dari recloser otomatis, setelah memutus proteksi, sirkuit dibagi menjadi dua bagian. Pada titik ini, ketidaksesuaian harmonisa tegangan dalam waktu (pergeseran sudut, fase) dapat terjadi, yang menciptakan transien kompleks dan menyebabkan proteksi bekerja.

Menurut tingkat pentingnya peralatan, otomatisasi dapat dilakukan untuk pekerjaan:

1. tidak ada pemeriksaan sinkronisasi;

2. dengan pemeriksaan sinkronisasi.

Konstruksi pertama dapat digunakan:

• dalam sistem tenaga dengan pasokan terjamin ketika pemeriksaan kualitas sinkronisasi dan voltase tidak diperlukan.Skema TAPV sederhana dibuat untuk kasus ini;

• peralatan yang memungkinkan pengaktifan asinkron — penyambungan ulang otomatis asinkron (NAPV);

• untuk pemutus sirkuit yang dilengkapi dengan perlindungan kecepatan tinggi dan penggerak yang mampu beroperasi pada waktu yang tidak termasuk pembagian sistem daya menjadi bagian asinkron - penutupan otomatis kecepatan tinggi (BAPV).

Pemeriksaan sinkronisasi dilakukan saat:

• memeriksa keberadaan voltase, misalnya pada saluran — KNNL;

• kurangnya kontrol tegangan — KONL;

• menunggu sinkronisasi — KOS;

• tangkapan sinkronisasi — KUS.

Kompatibilitas penutupan otomatis dengan pengoperasian perlindungan relai dan perangkat otomasi

Algoritma dapat diimplementasikan untuk menutup kembali secara otomatis:

• percepatan pertahanan;

• mengatur urutan pengoperasian sakelar pada berbagai tautan yang saling berhubungan;

• interaksi dengan peralatan otomatis untuk bongkar frekuensi;

• penggunaan gangguan arus non-selektif dalam kombinasi dengan penutupan otomatis, yang memungkinkan untuk mengurangi arus hubung singkat;

• kombinasi dengan operasi pengalihan transfer otomatis dan beberapa kasus lainnya.

Jenis arus operasi

Perangkat otomasi yang beroperasi berdasarkan energi baterai penyimpanan yang dikumpulkan dalam sistem catu daya sirkuit kerja memiliki keandalan terbaik. Tetapi mereka membutuhkan peralatan teknis yang rumit dan pemeliharaan yang konstan oleh para spesialis.

Akibatnya, sistem lain telah dikembangkan berdasarkan daya dari rangkaian arus bolak-balik yang diambil dari transformator bantu (TSN), arus (CT) atau tegangan (VT).Mereka paling sering digunakan di gardu induk kecil dan terpencil yang dilayani oleh teknisi listrik bergerak.

Prinsip pengoperasian garis penutup otomatis single-shot yang paling sederhana

Logika yang digunakan untuk recloser otomatis siklus tunggal dapat dijelaskan pada diagram prinsip elektromagnetik tua tetapi masih berfungsi dari relai AR (RPV-58).

Sirkuit disuplai dengan tegangan operasi langsung + ХУ dan - ХУ. Relai AR dikendalikan oleh sirkuit berikut:

• kontrol sinkronisasi;

• posisi kontak pemutus dalam keadaan mati (RPO);

• izin untuk mempersiapkan;

• larangan penutupan otomatis.

Kit AR mencakup relai:

• waktu RT;

• RP menengah dengan dua gulungan:

• saya saat ini;

• tegangan U.

Kapasitor C, setelah tegangan diterapkan ke kotak kontrol, diisi melalui elemen rangkaian logika izin persiapan. Dan ketika sirkuit non-reclosing otomatis terbentuk, muatan diblokir dengan memilih resistor R1 dan R2.

Tegangan ShU diterapkan ke koil relai waktu RV setelah pemutus sirkuit tersandung melalui sirkuit kontrol waktu dan melakukan penundaan waktu yang ditentukan dengan kontaknya.

Setelah menutup RV kontak yang biasanya terbuka, kapasitor melepaskan ke koil tegangan dari relai perantara RP, yang dipicu dan dengan kontak tertutupnya RP, melalui koil arusnya sendiri, mengeluarkan + ShU ke solenoid untuk menutup sakelar daya.

Dengan demikian, relai APV mengeluarkan pulsa arus dari kapasitor C yang telah diisi sebelumnya untuk menutup pemutus sirkuit setelah diputus oleh flasher sinyal RU dan overlay N dengan menutup kontak RP.

Tujuan pelat H adalah untuk menonaktifkan penutupan otomatis oleh personel servis saat mengalihkan operasi.

Relai untuk penutupan otomatis elemen statis

Penggunaan teknologi semikonduktor telah mengubah ukuran dan desain relai elektromagnetik yang dirancang untuk perangkat penutup otomatis. Mereka menjadi lebih kompak, nyaman dalam pengaturan dan pengaturan pengaturan.

Dan prinsip pengoperasian rangkaian relai, yang tertanam dalam logika relai elektromagnetik, tetap sama.

Fitur dukungan perangkat penutupan otomatis

Selama pengoperasian, perangkat proteksi dan otomasi yang telah dioperasikan hanya berada di bawah pengawasan personel servis yang mengontrol pengoperasian peralatan yang benar. Akses ke mereka oleh spesialis lain terbatas. kondisi organisasi.

Semua operasi penutupan otomatis dicatat oleh otomatisasi, perekam, dan catatan operator dalam log operasi. Staf relai menganalisis kebenaran setiap aktuasi perangkat proteksi dan otomasi relai dan mencatatnya dalam dokumentasi teknis.

Untuk melakukan perawatan berkala, perangkat penutup otomatis, bersama dengan sistem lain, dikeluarkan dari layanan dan dipindahkan ke personel layanan MSRZAI untuk tindakan pencegahan, yang, setelah menyelesaikan inspeksi, membuat laporan, membuat kesimpulan tentangnya serviceability dan berpartisipasi dalam commissioning eksploitasi perangkat perlindungan relai bekerja
Lihat juga: Cara kerja perangkat pengalih transfer otomatis (ATS) di jaringan listrik